CN101986500A - 10kv电容器柔性调节装置 - Google Patents

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李孟超
李智敏
张力淼
王圈
曹海军
张申
金博
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ZHENGZHOU JIANHAO ELECTRIC APPLIANCE TECHNOLOGY Co Ltd
Shangqiu Power Supply Co of Henan Electric Power Co
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ZHENGZHOU JIANHAO ELECTRIC APPLIANCE TECHNOLOGY Co Ltd
Shangqiu Power Supply Co of Henan Electric Power Co
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Abstract

本发明涉及一种10KV电容器柔性调节装置,它包括柜体、真空断路器及电容器组，真空断路器均设置在柜体内，真空断路器的一次静触头通过进线高压电缆连接外部电源，真空断路器的输出端连接真空接触器的输入端，真空接触器的输出端通过出线高压电缆连接电容器组，真空接触器上并联有高压晶闸管，柜体内设置有控制器，本发明在投入时电容器电压不突变，因而就不产生涌流，串联的真空断路器合分时都不带负载，因而没有操作过电压，因此在投切过程中不会损坏电容器组，有效的保证了电容器的使用寿命，避免了电容器组的频繁更换，节省成本，同时能够有效得保障电容器安全运行，避免了操作安全事故的发生，产生了良好的社会效益。

Description

10KV电容器柔性调节装置
技术领域：
本发明属于利用电容器进行无功补偿技术领域，具体涉及一种10KV电容器柔性调节装置。
背景技术：
电网中的电力负荷如电动机、变压器等，大部分属于感性负荷，在运行过程中需向这些设备提供相应的无功功率。在电网中安装并联电容器等无功补偿设备以后，可以提供感性负载所消耗的无功功率，减少了电网电源向感性负荷提供、由线路输送的无功功率，由于减少了无功功率在电网中的流动，因此可以降低线路和变压器因输送无功功率造成的电能损耗，进行无功补偿。无功补偿可以提高功率因数，是一项投资少，收效快的降损节能措施。
众所周知，涌流和过电压会严重影响电容器的使用寿命，电容器虽然能耐受一定的涌流，但过大的涌流会造成电容器介质局部过热，造成局部击穿损坏或损伤电容器组；而过电压对电容器寿命影响比较敏感，短时间的过电压就有可能造成电容器瞬间局部或整体击穿，从而损伤或损坏电容器组。
目前，在供电网络中存在着数目庞大的10KV电容器组，它们担负着改善系统功率因数的重任。但是，这些电容器组的接入通常采用在母线侧并联连接，串联限流电抗器用来抑制涌流，用机械开关进行投切操作，这种方式存在以下缺点：普通机械开关的触点弹跳和重燃很容易产生操作过电压；操作过电压会带来更大的涌流，由于接有限流电抗器，工作时消耗有功；限流电抗器和电容器组成串联回路，有可能产生串联谐振；合闸涌流比较大，随机性强，如果有该频率谐波出现就会产生串联谐振；串联谐振是电压谐振，此时电容器和电抗器两端的电压是母线电压的数倍，谐波能量越高，电容器两端的电压就越高，很容易造成电容器损坏，造成操作安全事故。
发明内容：
综上所述，为了克服现有技术问题的不足，本发明提供了一种10KV电容器柔性调节装置，它是在真空断路器与电容器组之间设置真空接触器及高压晶闸管，高压晶闸管与真空接触器并联，通过控制器控制，并实时检测电容器组的残压，将电容器的残留电压与供电系统的供电电压实时比较，在电容器上残压与供电系统的供电电压大小相等，方向相同时控制高压晶闸管导通，进而实现将电容器组投入电路中，此时加在电容器组两端的电压不产生突变，故不产生涌流，因为高压晶闸管无机械触点动作，也就没有触点弹跳，故不产生操作过电压，不会对电容器组造成损害。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种10KV电容器柔性调节装置，它包括柜体、真空断路器及电容器组，真空断路器均设置在柜体内，真空断路器的一次静触头通过进线高压电缆连接外部电源，其中：所述的真空断路器的输出端连接真空接触器的输入端，真空接触器的输出端通过出线高压电缆连接电容器组，真空接触器上并联有高压晶闸管，柜体内设置有控制器。
本发明的技术方案还可以是这样实现的：所述的真空断路器与真空接触器之间串联有电流互感器。
本发明的技术方案还可以是这样实现的：所述的进线高压电缆与真空断路器的一次静触头之间设置有高压传感器。
本发明的技术方案还可以是这样实现的：所述的柜体内设置有加热器。
本发明的技术方案还可以是这样实现的：所述的真空断路器的输出端连接有避雷器。
本发明的技术方案还可以是这样实现的：所述的高压晶闸管设置在柜体的底板上，高压晶闸管与柜体底板之间设置有高压绝缘子。
本发明的有益效果为：
1、本发明是在真空断路器与电容器组之间设置真空接触器及高压晶闸管，高压晶闸管与真空接触器并联，通过控制器控制，并实时检测电容器组的残压，将电容器的残留电压与供电系统的供电电压实时比较，在电容器上残压与供电系统的供电电压大小相等，方向相同时控制高压晶闸管导通，进而实现将电容器组投入电路中，此时加在电容器组两端的电压不产生突变，故不产生涌流，因为高压晶闸管无机械触点动作，也就没有触点弹跳，故不产生操作过电压，不会对电容器组造成损害。
2、本发明在投入时电容器电压不突变，因而就不产生涌流，串联的真空断路器合分时都不带负载，因而没有操作过电压，因此在投切过程中不会损坏电容器组，有效的保证了电容器的使用寿命，避免了电容器组的频繁更换，节省成本。
3、本发明在任意时刻都能对电容器组进行投切操作，不需要电容器组先放电才能操作。
4、本发明取消了限流电抗器，节省成本，同时也避免了限流电抗器消耗的电能，不会抵消容性电流，避免了串联谐振的发生。
5、本发明能够有效得保障电容器安全运行，避免了操作安全事故的发生，产生了良好的社会效益。
附图说明：
图1为本发明的一种结构示意图；
图2为本发明原理示意图。
具体实施方式：
下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。
如图1、图2所示，一种10KV电容器柔性调节装置，它包括柜体11、真空断路器4及电容器组，真空断路器4设置在柜体11的上部，真空断路器4的一次静触头5通过进线高压电缆7连接外部电源，进线高压电缆7与真空断路器4的一次静触头5之间设置有高压传感器6；真空断路器4的输出端连接电流互感器8的输入端及避雷器9的输入端，避雷器9为氧化锌避雷器；电流互感器8的输出端连接真空接触器10的输入端及高压晶闸管2的输入端，真空接触器10的输出端及高压晶闸管2的输出端均通过出线高压电缆12与电容器组连接，高压晶闸管2设置在柜体11的底板上，高压晶闸管2与柜体11的底板之间设置有高压绝缘子1，柜体11内设置有两个加热器，加热器13设置在真空接触器10附近，加热器14设置在真空断路器4附近，柜体11的侧壁上设置有控制器3。
当需要将电容器组接入电路时，真空断路器4的一次静触头5接通，真空断路器4闭合，控制器3启动并实时检测电容器组的残压，当电容器组内的残压与供电系统的供电电压大小相等且方向相同时，控制器3控制高压晶闸管2导通，然后再控制真空接触器10闭合，真空接触器10闭合后再控制高压晶闸管2关断，从而将电容器组接入电路中。
当工作完成需要关闭时，控制器3控制高压晶闸管2导通，然后控制真空接触器10断开，待真空接触断开后，控制器3控制高压晶闸管2关断，最后关闭真空断路器4，从而将电容器组从电路中分闸。
在电容器组的整个投切过程中，电容器组的电容器电压不突变，因而就不产生涌流，串联的真空断路器4合分时都不带负载，因而没有操作过电压，因此在投切过程中不会损坏电容器组，有效的保证了电容器的使用寿命，避免了电容器组的频繁更换，节省成本。
要说明的是，以上所述实施例是对本发明技术方案的说明而非限制，所属技术领域普通技术人员的等同替换或者根据现有技术而做的其它修改，只要没超出本发明技术方案的思路和范围，均应包含在本发明所要求的权利范围之内。

Claims (6)

1.一种10KV电容器柔性调节装置，它包括柜体（11）、真空断路器（4）及电容器组，真空断路器（4）设置在柜体（11）内，真空断路器（4）的一次静触头（5）通过进线高压电缆（7）连接外部电源，其特征在于：所述的真空断路器（4）的输出端连接真空接触器（10）的输入端，真空接触器（10）的输出端通过出线高压电缆（12）连接电容器组，真空接触器（10）上并联有高压晶闸管（2），柜体（11）内设置有控制器（3）。
2.根据权利要求1所述的10KV电容器柔性调节装置，其特征在于：所述的真空断路器（4）与真空接触器（10）之间串联有电流互感器（8）。
3.根据权利要求1所述的10KV电容器柔性调节装置，其特征在于：所述的进线高压电缆（7）与真空断路器（4）的一次静触头（5）之间设置有高压传感器（6）。
4.根据权利要求1所述的10KV电容器柔性调节装置，其特征在于：所述的柜体（11）内设置有加热器。
5.根据权利要求1所述的10KV电容器柔性调节装置，其特征在于：所述的真空断路器（4）的输出端连接有避雷器（9）。
6.根据权利要求1所述的10KV电容器柔性调节装置，其特征在于：所述的高压晶闸管（2）设置在柜体（11）的底板上，高压晶闸管（2）与柜体（11）底板之间设置有高压绝缘子（1）。
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